DE60205523T2

DE60205523T2 - Air mixing system with a liquid deflecting device of analogous type

Info

Publication number: DE60205523T2
Application number: DE60205523T
Authority: DE
Inventors: Francesco Butera; Stefano Alacqua; Marco Biasiotto
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: DE60205523D1; ITTO20010361A1; EP1249670A3; US6582294B2; ITTO20010361A0; EP1249670B1; EP1249670A2; US20020151268A1; ATE302396T1; ES2243614T3

Abstract

An air-mixing system comprises a fluid deflector device (D) with analogical operation which enables continuous regulation of the distribution of a main flow (I) coming from a main duct (2) into two secondary ducts (3, 4). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftmischungssystem von der Art wie es in dem Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichnet ist.The The present invention relates to an air mixing system of The type as indicated in the preamble of claim 1.

Ein Luftmischungssystem dieser Art ist aus US-A-4 013 217 bekannt.One Air mixing system of this kind is known from US-A-4 013 217.

Der vorliegende Anmelder hat in der Italienischen Patentanmeldung TO2001A000223, die am 12. März 2001 eingereicht wurde und zum Zeitpunkt der Einreichung der vorliegenden Patentanmeldung noch geheim war, bereits ein Luftverteilungssystem mit einer Strömungsvorrichtung vorgeschlagen, die die Ablenkung eines Luftstroms ermöglicht, der durch einen Hauptkanal in einen ersten Nebenkanal und einen zweiten Nebenkanal durch Ausnützen des Coanda-Effekts durchströmt. Dieses bekannte System weist jedoch nur zwei Betriebszustände auf, die folgenden entsprechen: Einleiten des von dem Hauptkanal kommenden gesamten Luftstroms entweder in den ersten Nebenkanal oder in den zweiten Nebenkanal.Of the present applicant has in the Italian patent application TO2001A000223, on the 12th of March Was filed in 2001 and at the time of filing the present Patent application was still secret, already using an air distribution system a flow device proposed that allows the deflection of an air flow, through a main channel into a first secondary channel and a second secondary channel by exploiting flows through the Coanda effect. However, this known system has only two operating states, the following correspond: Initiate the coming from the main channel total air flow either in the first secondary channel or in the second secondary channel.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Luftmischungssystem bereitzustellen, dem eine Ablenkvorrichtung von analoger Art zugrundeliegt, nämlich eine Gerät, das in der Lage ist, eine kontinuierliche Regulierung der Luftmenge, die in jeden der zwei Nebenkanäle geschickt wird, zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert zu gewährleisten, vorzugsweise zwischen einem Nullwert und einem Wert, der der aus dem Hauptkanal kommenden Gesamtströmung entspricht.purpose the present invention is to provide an air mixing system, which is based on a deflection device of an analogous type, namely a Device, which is capable of continuously regulating the amount of air in each of the two secondary channels is sent, between a minimum value and a maximum value to ensure, preferably between a zero value and a value equal to that from the main channel coming total flow equivalent.

Im Hinblick auf das Erreichen des vorher beschriebenen Zweckes ist der Gegenstand der Erfindung ein Luftmischungssystem mit den Merkmalen, wie sie in Anspruch 1 angegeben sind.in the With a view to achieving the purpose described above the subject invention an air mixing system with the features such they are specified in claim 1.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die vorher beschriebene Strömungsvorrichtung eine Klappe zum Leiten der Strömung auf, die parallel zu der Strömung eingesetzt ist und ausgelegt ist, den von dem Hauptkanal kommenden Strom durch den Coanda-Effekt an sich selbst haftend zu halten, wobei die Klappe in einer solchen Weise angebracht ist, dass sie zwischen zwei Endpositionen oszillieren kann, damit die Richtung des Hauptstroms zwischen einem ersten Zustand, in welchem er vollständig in den ersten Nebenkanal geleitet wird, und einem zweiten Zustand, in welchem der Hauptstrom vollständig in den zweiten Nebenkanal geleitet wird, variiert.at a preferred embodiment the flow device described above Flap for guiding the flow on, parallel to the flow is used and designed, coming from the main channel Electricity to adhere to itself by the Coanda effect, wherein the flap is attached in such a way that it is between two end positions can oscillate, hence the direction of the main flow between a first state in which he is completely in the first sub-channel is passed, and a second state in which the main stream completely in the second sub-channel is varied.

Die im vorhergehenden beschriebene Strömungsablenkvorrichtung der analogen Art wird in einem Luftmischungssystem zur Regulierung der Temperatur der Luft verwendet, die beispielsweise an die Umgebung abgeführt wird, die klimatisiert werden soll. Man kann zum Beispiel in Betracht ziehen, dass der gesamte Hauptluftstrom durch einen Kühlkörper durchgeführt wird, um dann auf die zwei Nebenkanäle verteilt zu werden, wobei in einem von diesen ein Heizgerät eingesetzt ist und die zwei Nebenkanäle dann in einem hinter dem Heizgerät eingesetzten einzigen Auslaßkanal zusammenlaufen. Alternativ ist es möglich, beispielsweise ein Kühlgerät in einem der zwei Nebenkanäle und ein Heizgerät in dem anderen Nebenkanal bereitzustellen, wobei die Kanäle dann in einem einzigen Auslaßkanal zusammenlaufen, in welchem der Luftstrom eine Temperatur aufweisen wird, die entsprechend dem Luftstrom, der durch den ersten Nebenkanal geführt wird, und dem Luftstrom, der durch den zweiten Nebenkanal durchgeführt wird, einstellbar ist.The the flow deflecting device described above analog type is used in an air mixing system to regulate the Temperature of the air used, for example, to the environment dissipated will be air conditioned. One can, for example, be considered pull out that the entire main airflow through a heat sink, then to the two secondary channels to be distributed, being used in one of these a heater is and the two sub-channels then in one behind the heater used single outlet channel converge. Alternatively, it is possible, for example, a cooling device in one the two side channels and a heater in the other sub-channel, the channels then being in a single outlet channel converge, in which the air flow will have a temperature, which corresponds to the air flow passing through the first secondary channel guided and the air flow passing through the second sub-channel, is adjustable.

Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung kann natürlich in einem breiten Bereich von möglichen Arten von Luftmischungssystemen ohne Beeinträchtigung der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Idee angewendet werden, nämlich der der Anwendung einer Strömungsablenkvorrichtung von analoger Art bei einem Luftmischungssystem.The Flow device according to the invention can of course in a wide range of possible Types of air mixing systems without affecting the present Invention underlying idea to be applied, namely the the use of a flow deflector of analogous type in an air mixing system.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung bezugnehmend auf die anhängenden Zeichnungen verdeutlicht, wobei die Zeichnungen nur als nichteinschränkendes Beispiel bereitgestellt werden. Sie zeigen folgendes:Further Features and advantages of the present invention will become apparent in the following Description with reference to the attached drawings, the drawings being provided by way of non-limiting example only. They show the following:

1 ist eine schematische Abbildung der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftmischungssystems. 1 is a schematic illustration of the first embodiment of an air mixing system according to the invention.

2 ist eine schematische Abbildung einer Variante aus 1. Und 2 is a schematic illustration of a variant 1 , And

3 und 4 sind Abbildungen, die zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Strömungsvorrichtung veranschaulichen, wobei die aus 3 nicht einen Teil der Erfindung bildet. 3 and 4 FIG. 4 are diagrams illustrating two different embodiments of the flow device, wherein FIG 3 does not form part of the invention.

In 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 das Luftmischungssystem in seiner Gesamtheit, das beispielsweise in einer Klimaanlage für Motorfahrzeuge oder für Wohn-, Verkaufs- oder Industrie-Gebäude verwendet werden kann. Das System 1 weist einen Hauptkanal 2 auf, der eine Strömung I der aus der Atmosphäre kommenden Luft aufnimmt. Die anhängenden Zeichnungen sehen eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems vor und gehen nicht auf konstruktive Details des Systems ein, einschließlich der Anordnung für Luftfiltersysteme und dergleichen. Die konstruktiven Details sind nicht veranschaulicht, sofern sie für sich genommen nicht in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen und sofern sie nach irgendeiner bekannten Art gebaut werden können. Das Weglassen der Details aus den Zeichnungen macht diese zudem viel einfacher und leichter verständlich. Der Hauptkanal 2 verzweigt sicht in einen ersten Nebenkanal 3 und einen zweiten Nebenkanal 4, die in einem einzigen Auslaßkanal 5 zusammenlaufen, aus welchem der Luftstrom O herauskommt, der auf die Umgebung gerichtet wird, die zu klimatisieren ist.In 1 denotes the reference number 1 the air mixing system in its entirety, which can be used for example in an air conditioner for motor vehicles or for residential, commercial or industrial buildings. The system 1 has a main channel 2 which absorbs a flow I of the air coming from the atmosphere. The appended drawings provide a schematic representation of the system of the invention and do not address design details of the system, including the arrangement for air filtration systems and the like. The constructive details are not illustrated unless taken in isolation within the scope of the present invention and if they can be built in any known way. The omission of details from the drawings also makes them much easier and easier to understand. The main channel 2 branches into a first secondary channel 3 and a second sub-channel 4 in a single outlet channel 5 come together, from which the air flow O comes out, which is directed to the environment, which is to be conditioned.

An der Verzweigung des Hauptkanals 2 zu den zwei Nebenkanälen 3, 4 ist eine Strömungsablenkvorrichtung D eingesetzt, welche im folgenden detailliert dargestellt wird.At the junction of the main channel 2 to the two side channels 3 . 4 a flow deflector D is used, which is shown in detail below.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist ein auf irgendeine Weise hergestellter Kühlkörper 6 in den Hauptkanal 2 eingesetzt, wogegen in dem ersten Nebenkanal 3 ein Heizkörper 7 (zum Beispiel ein durch eine heiße Strömung durchströmter Strahler) eingesetzt ist.In the in 1 illustrated embodiment is a manufactured in any way heat sink 6 in the main channel 2 used, whereas in the first secondary channel 3 a radiator 7 (For example, a flowed through by a hot flow radiator) is used.

Wie aus dem folgenden klar ersichtlich wird, ist die Ablenkungsvorrichtung D in der Lage, den Hauptluftstrom zwischen einem ersten Zustand, in welchem die gesamte Strömung in den ersten Nebenkanal 3 gelenkt wird, und einem zweiten Zustand, in welchem der Gesamtstrom I in den Nebenkanal 4 geleitet wird, kontinuierlich abzulenken. Folglich ist, während der gesamte Luftstrom beim Einlaß durch den Körper 6 gekühlt wird, die Menge an Luft, die durch den Körper 7 erwärmt wird, in kontinuierlicher Weise einstellbar. Die Temperatur der gemischten Luft am Auslaß des Kanals 7 ist daher entsprechend einstellbar.As will be apparent from the following, the deflection device D is capable of separating the main air flow between a first state in which the entire flow into the first subsidiary passage 3 is directed, and a second state in which the total current I in the secondary channel 4 is directed to distract continuously. Consequently, while the entire air flow is at the inlet through the body 6 is cooled, the amount of air passing through the body 7 is heated, adjustable in a continuous manner. The temperature of the mixed air at the outlet of the channel 7 is therefore adjustable accordingly.

2 stellt eine Variante dar, bei welcher der Kühlkörper 6 in den zweiten Nebenkanal 4 statt in den Hauptkanal 2 eingesetzt ist. Auch in diesem Fall ist die Temperatur des Luftstroms O am Auslaß des Kanals 5 eine Funktion der Menge an Luft, die den ersten Nebenkanal 3 durchströmt, natürlich ebenso wie der Menge an Luft, die den zweiten Nebenkanal 4 durchströmt. 2 represents a variant in which the heat sink 6 in the second secondary channel 4 instead of the main channel 2 is used. Also in this case the temperature of the air flow O is at the outlet of the duct 5 a function of the amount of air that is the first secondary channel 3 flows through, of course, as well as the amount of air that the second secondary channel 4 flows through.

3 und 4 sind zwei Beispiele von Ausführungsformen der Strömungsablenkvorrichtung D, wobei die aus 3 nicht einen Teil der Erfindung bildet. 3 and 4 are two examples of embodiments of the flow deflecting device D, wherein the 3 does not form part of the invention.

In dem Fall der in 3 dargestellten Ausführungsform kann der Hauptstrom I kontinuierlich zwischen den zwei Zuständen, die einer Beförderung der gesamten Strömung in den Nebenkanal 3 und einer Beförderung der gesamten Strömung in den Nebenkanal 4 entsprechen, mittels einer Steuerströmung C abgelenkt werden, die auf den Hauptstrom I in einer Richtung transversal zur letzteren auftrifft. Der Steuerstrom C kommt aus einem Seitenkanal 8 oder einem Seitenkanal 9, der zum dem früheren Kanal in Entsprechung zu der Art der gewünschten Ablenkung gegenüberliegend angeordnet ist. Der Steuerstrom C kann auf irgendeine Art völlig unabhängig von dem Hauptstrom I erzeugt werden oder kann durch Abziehen eines Teils des Haupstroms I vor der Ablenkvorrichtung erzeugt werden. Die Geometrie der Kanäle wird in einer solchen Weise ermittelt, dass sichergestellt ist, dass durch Einstellen des Steuerstroms C von einem minimalen Wert auf einen maximalen Wert eine kontinuierliche Regulierung des Grads der Ablenkung des Hauptstroms I erhalten wird. Mit anderen Worten, der Strom I kann kontinuierlich zwischen zwei extremen Zuständen abgelenkt werden, die dem Einleiten der gesamten Strömung in den einen und in den anderen der Nebenkanäle 3, 4 entsprechen. Folglich kann die Menge an Luft, die zu jedem Nebenkanal geleitet wird, kontinuierlich zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert reguliert werden, charakteristischer Weise zwischen einem Nullwert und einem Wert, der dem gesamten Hauptstrom entspricht. Aus diesem Grund wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Strömungsvorrichtung als eine der analoger Art definiert.In the case of in 3 In the embodiment shown, the main flow I may be continuous between the two states, that of conveying the entire flow into the secondary passage 3 and a transport of the entire flow into the secondary channel 4 be deflected by means of a control flow C which impinges on the main flow I in a direction transverse to the latter. The control current C comes from a side channel 8th or a side channel 9 which is disposed opposite to the former channel in correspondence with the kind of the desired deflection. The control current C may in some way be generated completely independently of the main current I or may be generated by subtracting part of the main current I from the deflection device. The geometry of the channels is determined in such a way as to ensure that by adjusting the control current C from a minimum value to a maximum value, a continuous regulation of the degree of deflection of the main current I is obtained. In other words, the current I can be continuously deflected between two extreme states, that of introducing the entire flow into one and the other of the secondary channels 3 . 4 correspond. Thus, the amount of air directed to each subchannel may be continuously regulated between a minimum and a maximum value, characteristically between a zero value and a value corresponding to the total mainstream. For this reason, the operation of the flow device according to the invention is defined as one of the analogous type.

4 stellt eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform dar, bei der die Strömungsablenkvorrichtung D eine Klappe 10 aufweist, die, oszillierend oder deformierbar, um eine Achse 11 in bezug auf die kanaltragende Struktur angeordnet ist, und welche zwischen zwei extremen Zuständen verschoben werden kann, von denen einer durch eine durchgezogene Linie und der andere durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet ist. In 4 ist die Geometrie und relative Anordnung der Kanäle, ebenso wie die Anordnung der Klappe 10 derart, dass die von dem Hauptkanal 2 kommende Strömung I durch den Coanda-Effekt an der Klappe 10 haftet. Wenn die Klappe 10 zwischen ihren zwei extremen Positionen gedreht wird (unter Verwendung von Betätigungsmittel irgendeiner Art – nicht gezeigt), bleibt folglich der Hauptstrom I an der Lappenklappe haften und wird dementsprechend abgelenkt. Der Grad der Ablenkung ist zwischen zwei extremen Zuständen kontinuierlich einstellbar, die in 4 durch die durchgezogene Linie und die gestrichelte Linie gezeigt sind, welche jeweils dem Einleiten der gesamten Hauptströmung in den ersten Nebenkanal 3 und dem Einleiten der gesamten Hauptströmung in den zweiten Nebenkanal 4 entsprechen. Auch in diesem Fall präsentiert die Vorrichtung im gewissen Sinne eine Arbeitsweise der analoger Art, da sie eine kontinuierliche Variation des Ablenkungswinkels der Hauptströmung I ermöglicht, um die Menge an Luft, die in jeden der zwei Nebenkanäle 3, 4 geleitet wird, kontinuierlich einzustellen. 4 represents a preferred embodiment of the invention, in which the flow deflecting device D is a flap 10 which is oscillating or deformable about an axis 11 with respect to the channel-carrying structure, and which can be shifted between two extreme states, one of which is indicated by a solid line and the other by a dashed line. In 4 is the geometry and relative arrangement of the channels, as well as the arrangement of the flap 10 such that from the main channel 2 coming flow I through the Coanda effect at the flap 10 liable. If the flap 10 between its two extreme positions (using actuating means of some kind - not shown), consequently, the main current I sticks to the flapper and is deflected accordingly. The degree of deflection is continuously adjustable between two extreme states, which in 4 are shown by the solid line and the dashed line, respectively, each of the introduction of the entire main flow in the first sub-channel 3 and introducing the entire main flow into the second sub-channel 4 correspond. In this case, too, the device presents, in a sense, an operation of the analogous type, since it allows a continuous variation of the deflection angle of the main flow I to the amount of air entering each of the two secondary channels 3 . 4 is continuously adjusted.

Wie bereits erwähnt kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem beliebigen Fall bei irgendeiner anderen Art von Luftmischungssystem angewendet werden, ohne die Grundidee zu beeinträchtigen, die gerade eben in einer Anwendung einer Strömungsablenkvorrichtung bei einem Luftmischungssystem besteht.As already mentioned, the device according to the invention can be used in any case in any other type of air mixing system, without affecting the basic idea pregnant, which is just in an application of a flow deflector in an air mixing system.

Ohne die Idee der Erfindung zu beeinträchtigen, können natürlich Details der Konstruktion und der Ausführungsformen in bezug auf das, was hier rein bespielhaft beschrieben und veranschaulicht wurde, breit variieren, ohne dabei von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.Without Of course, affecting the idea of the invention may have details of construction and the embodiments in relation to what has been described and illustrated here purely as an example, vary widely without departing from the scope of the present invention departing.

Claims

An air mixing system comprising: a main channel ( 2 ) for receiving an air stream, a first secondary channel ( 3 ) and second secondary channel ( 4 ) into which the main channel branches at its downstream end, an outlet channel ( 5 ), in which the first secondary channel ( 3 ) and second secondary channel ( 4 ) converge at their downstream ends, so that the air flowing through the sub-channels is mixed in this outlet channel, and deflection means (C, 10 ) of fluidic nature occurring within the main channel ( 2 ) are arranged for distribution of the main channel ( 2 ) coming air flow to the two secondary channels ( 3 . 4 ) in such a way that the on the first secondary channel ( 3 ) can be adjusted continuously between a minimum and a maximum, while that on the second secondary channel ( 4 ) can be adjusted continuously between a maximum and a minimum, so that an adjustment of the distribution of the main channel ( 2 ) incoming air flow through the deflection means a continuous adjustment of the temperature of the outlet channel ( 5 flowing mixed air, characterized in that within at least one of the first secondary channel ( 3 ) and second secondary channel ( 4 ) a heating or a cooling body ( 6 . 7 ) is inserted to the temperature of the first secondary channel ( 3 ) to a value which differs from the temperature of the second secondary channel ( 4 ) differs, and that the deflection means are able to divert the main air flow by utilizing the Coanda effect.

Air mixing system according to claim 1, characterized in that the deflection means (D) a flap ( 10 ) for guiding the main stream (I), which is inserted parallel to the flow and is designed so that the main stream (I) is adhered to itself due to the Coanda effect, the flap ( 10 ) is mounted in such a way that it can oscillate or be deformed between two end positions such that the direction of the main flow (I) varies continuously between two extreme states in which the main flow (I) is either completely into the first secondary passage (I). 3 ) or in the second secondary channel ( 4 ).

Air conditioning, which is an air mixing system according to a of the preceding claims having.

Air conditioning system according to claim 3, characterized in that it has one in the main channel ( 2 ) heatsink ( 6 ) and one in one of the two secondary channels ( 3 . 4 ) used radiator ( 7 ) having.

Air conditioning system according to claim 3, characterized in that it comprises a heat sink ( 6 ) and a radiator ( 7 ), which in the first secondary channel ( 3 ) or the second secondary channel ( 4 ) are used.

Air conditioning for A motor vehicle according to one of claims 3 to 5.